kaitELab. v. ScheepsbouvAuntIc

LAKE AND ELLIOT VALVESTehMche Hogeschooi

Postbus 5 3300 AA Dordrecht - Ka merlingh Onnesweg 10 - Tel. (078) 18 05 22'NI 29035

FUN OM EEN GOEDE REGELING TE TREFFEN

en dat doet U met COCKBURNS vlinderklep-afslui-ters, die ruimtebesparende en corrosievrije regel-organen voor machinekamers, ballast- en lenssys-temen.COCKBURNS vlinderklep-afsluiters worden voor elketoepassing vervaardigd, zowel handbediend als metautomatische besturing. Goedgekeurd door o.a.

Lloyd's, Veritas en Scheepvaartinspectie.

Vlinderklep, type BAmet gevulcaniseerderubbervoering, elektrischeaandrijving en nood-handbediening.

Vlinderklep, type MWS(metaal op metaaldichting)met elektrisch-hydraulischeaandrijving en nood-ha nd bed ieni ng.

Vlinderklep, type MSJ met gevulcaniseerde rubber-voering en hef boom.

Vlinderklep, type MSJmet gevulcaniseerdevoering en wormwiel-overbrenging.

Twee vlinderkleppen, type WAFER, gemonteerd opeen T-stuk en gekoppeld met een hefboom-stelsel.Bediening d.m.v. pneumatisch enkelwerkende cylin-ders met standsteller. Tevens uitgevoerd met nood-handbediening en eindschakelaars.

AFSLUITERS 63

WETENSCHAPPELIJKE DIENSTVERLENING AAN SCHEEPSBOUW ENSCHEEPVAARTdoor Prof. Dr. Ir. J. D. van Manen

SAMENVATTING

Dit artikel behandelt de wetenschappelijke dienstverlening clanscheepsbouw en scheepvaart. De verschillende aspecten hiervanworden aan de hand van de activiteiten van het NederlandsScheepsbouwkundig Proefstation geIllustreerd.Aandacht wordt geschonken aan de hydrodynamica van de scheeps-romp en de voortstuwing, het oudste gebied van industriele dienst-verlening van scheepsbouwkundig modelonderzoek. Pit omvat onder-zoek can voile scheepsrompvormen (hoge blokcoefficient), verschil-lende aspecten van de voortstuwing met betrekking tot cavitatie endoor de schroef opgewekte wisselende krachten.De motieven voor het bouwen van speciale laboratoria voor despecifieke probleemgebieden warden uiteengezet. Vooral voor deproblemen van offshore projecten zijn speciale laboratoria nodig,als eon zeegangslaboratorium, eon kanaal met beperkte water-diepte, een golfstromingstank en een manoeuvreersimulator.Voorts wordt ingegaan op de industriele dienstverlening op hetgebied van het gebruik van de computer voor het scheepsontwerp,werfproductie en reders-operationele doeleinden.Tenslotte worden enige beschouwingen gewijd aan het initiatieftot het ontwerpen en bouwen van een sleeptank onder loge druk(vacuiimtank).

1. INLEIDING

De sleeptanks van Froude in Torquay on Tideman in Amsterdam inde 19e eeuw kunnen warden beschouwd alt de eerste centra voorwetenschappelijke dienstverlening aan de industrie op scheeps-bouwkundig gebied.Hun activiteiten waren voornamelijk beperkt tot de weerstand envoortstuwing van schepen, het oudste terrein van scheepsbouw-kundig onderzoek.Dit duurde tot ongeveer 1930, toen sleeptanks" hun onderzoekuitbreidden tot proeven in golven om hydrodynamische belastingenon excitatiekrachten op de romp to bepalen.

64

Voorbeelden van het uitstekende niveau van scheepsbouwkundigonderzoek in de periode 1930-1940 zijn to vinden in de Duitseoverzichten Hydromechanische Probleme des Schiffsantriebs." (1),(2) en in de Proceedings van de International Towing Tank Con-ference (3).De na-oorlogse ontwikkelingen in de scheepsbouwkunde droegenin sommige perioden eon explosief karakter.In dit artikel moge de groei van het Nederlands Scheepsbouw-kundig Proefstation alt representatief voorbeeld dienen voor deontwikkeling van de wetenschappelijke industriele dienstverleningop scheepsbouwtechnisch gebied.Het Nederlands Scheepsbouwkundig Proefstation is eon onafhanke-hike stichting zonder winstoogmerk. Het product is eon technischwetenschappelijk rapport voor de scheepsbouw- on scheepvaartindustrie.De wijze van leiding geven on de omstandigheid van nagenoeg ofhelemaal goon subsidie, zijn bevorderlijk geweest voor een hoogwetenschappelijk niveau on eon industriele sfeer, waarvan ce com-binatie zeer gunstig was voor de ontwikkeling van het N.S.P.Nieuwe gebieden van industriele dienstverlening zijn gevonden ingespecialiseerd work, dat door de industrie gedelegeerd wordt.Van alle activiteiten van het proefstation is ongeveer 25 procentgewijd aan fundamentele research on clan research om de be-staande methoden van onderzoek in de diverse afdelingen to ver-beteren. Doze research word gefinancierd door de regering, deindustrie on de stichting zelf.In het geheel van laboratoria van het N.S.P. is eon bedrog van24 miljoen gulden geinvesteerd, waarvan 17 procent is verstrektdoor overheid en bedrijfsleven, 50 procent is betaald uit de op-brengst van opdrachten en 33 procent is geleend.De vacuLimtank vraagt eon investering van 32 miljoen gulden waar-voor eon !ening bij diverse banker,, onder garantie van de over-heid, word aangegaan.

Benaming Afmetingen Type proeven

1. Diepwatertank2a. Cavitatietunnel met instel-

boar snelheidsveld2b. Grote cavitatietunnel

2c. Hogesnelheidstunnel

3. Rekencentrum (CDC 3300computer, met 2 ponsbandgestuurde tekenmachines)

4. Zeegangstank

5. Ondiepwatertank

6. Golfstrorningstank

7. Hogesnelheidstank

8. Manoeuvreersimulator(met hybride computer)

9. Lagedruksleeptank(Vaculimtank)

252 x 10,5 x 5,5 m0,4 m cirkelvormige meet-sectie0,9 x 0,9 m (meetsectie)

0,04 m cirkelvorrnige meet-sectie

100 x 24,5 x 2,5 m

216 x 15, 75 x 1,25 m(variabele waterdiepte)

60 x 40 x 1,20 m(variabele waterdiepte)

220 x 4 x 4 m

240 x 18 x 8 m

Weerstand, voortstuwing, dynamische schroefkrachten enz.Cavitatieproeven met schroeven in nagebootste axiale volgstroom.

Cavitatieproeven met schroeven, profielen etc. in diverse stromings-typen; fluctuerende druk op de huid van eon stromingslichaam.Fundamenteel onderzoek van cavitatie.

Hydrostatische, stabiliteits-, trim-, (etc.)-berekeningen. Tekeningenvoor optisch gestuurde brandsnijmachines. Ontwerp van schepen,met inbegrip von economische studies.Meting von scheepsbewegingen, vermogens-toename in golven,drukken op bodem on dek, water overnemen en doorslaan van deschroeven, door golven opgewekte dwarskrachten, buigende- ontorsiemomenten, meting can drijvende platforms, enz., zowel inonregelrnatige als regelmatige golven.Weerstand en voortstuwing in ondiep water; squat-on trimmetingen,dwarskrachten, giermoment en roermoment op eon vastgehoudenmodel, weerstand on voortstuwing in golven, scheepsbewegingenin regelrnatige on onregelmatige golven, bewegingen on ankerlijn-krachten, afmeerkrachten op half ondergedompelde lichamen ofafgemeerde constructies, oscillatorproeven, stuurproeven en..Bepaling van de geschiktheid van diverse uitvoeringen van schepenmet betrekking tot golven, stroming en wind, meting van krachtenon bewegingen, spiraal- en draaicirkelproeven, proeven in have,mond-modellen etc.Beproeving van planerende boten, hogesnelheids-voortstuwers, ijs-brekerproeven in gesimuleerde ijsvelden.Training in het behandelen van grate schepen, ontwikkeling vannavigatie-hulpmiddelen, ontwerp van haveningangen, ontwikkeLrgvan criteria voor manoeuvreerbaarheid.Weerstand-, voortstuwing- on schroefcavitatieproeven, stromings-onderzoek met visuele middelen, golfbreekverschijnselen aan deboeg, volgstroomonderzoek, door de schroef opgewekte wisselendekrachten op de as on op de huid, acoustische metingen, enz.

label I OVERZICHT VAN N.S.P.-FACILITEITEN

SCHEEIPSBOUWIIII1

Bled'aantal:

Overzicht van de Wageningen B-serie, schroeven

De staf van 'het proefstation bestaat uit 330 medewerkers, Waarvan65 een hogere beroepsopleiding gevolgd hebben.In tabel lE wordt een overzicht gegeven van de IbestaandA facilitekten, met bun afmetingen en mogelijkheden.Aanvankelijk bestond de groei van het N.S.P. uit het toenemendecanted, opdrachten veer de diepwatersleeptank. Doze ontwikkelingbracht de leiding ertoe om voor moor specifieke doeleinden laborratoria te laten ontwerpen t,eneinde de druk op de diepwatertankto verlichten.Dit leidde tot het 'bouwen van de volgencre Ilaboratoria: het zee-gangslaboratorium (1956), de ondiepwatertank (1958) en de hoge-.snelheidstank (1965).Om tegemoet to komen can de vraag near geavanceerde methodenvan industriole dienstverlening werden de volgende faciliteiten ge-bouwd: de cavitatietunnel met ongelijkmatig snelheidsveld (1956),de golfstromingstank voor offshore projecten (1965), eon reken-centrum voor scheepsbouw- en scheepvaartindustrie (1961), demanoeuvreersimulator (1970) en tenslotte de lagedruksleeptank(vacuLimtank) (1972).Van de activiteiten in deze N.S.P_-laboratoria, zar in de, volgende.paragrafen een overzicht gegeven Worden.

2. WEERSTANDS- EN' VOORTSTUWINGSPROEVEN IN DEDIEPWATERTANK

Meer dan 4000 ,modellen en schroeven ziin beproefd in ,deze -Farr,liteit.Troost begon, eon dienstverierang onder bet motto eerste resultatendrie weken no ontvangst van de tekeningen". Koning en Muntje-werf realiseerden en handhaafden deze aanpak van industrioleservice, die nog steeds eon belangrijke basis vormt voor de goedebetrekkingen tussen het proefstation en de industrie.Gedurende de 40 jaar dat de diepwatersleeptank bestaat werdenbelangrijke initiatieven voor research en ontwikkeling ontplooid,waarvan in het kader van dit overzicht de volgende onderwerpennear voren gehaald worden.Van tammeren ontwikkelde op basis van Baker's resultaten deWageningen-systematische schroefseries en gaf de resultaten weerin veer practische toepassing geschikte diagrammen (4).In de loop der iaren zijn deze Wageningen schroefseries voort,durend uitgebreid. In tabel II zijn de beschikbare series weer-gegeven. Oosterveld ontwikkelde een dwarsstrook"-programmaveer de computer en kortgeleden werden alle voorradige gegevensvan de Wageningen schroefseries per computer gestrookt over devariabelen: voortgangscoefficient (snelheidsgraad), spoedverhoudingybladoppervlakverhouding en bled aantal. Eon verbeterde Lerbsmethode der acquivalente straal werd gebruikt am de. invloed vanhet getal van Reynolds na te goon (5), (6).Een bijdrage tot het onderzoek near schaaleffect in de voortstu-wingscomponenten word geleverd door Van Lammeren met zijnstudies von de Simon Bolivar en Victory moddlschaalseries (7), (8),(9). (Bill het extrapoleren van de resultaten van proeven met opverkleinde schaal gemaakte scheepsmodellen near de we groottemeet rekening gehouden worden met verschillende factoren diemen gezamenlijk schaaleffect" noemt).Het 22 meter model D.C. Endert" (Victory-schip school 1:6) leverclefundamentele, en soms ,controversiele gegevens voor extrapolator'l-specialisten. Pundamenteell, gezien het schaaleffect in de volg-stream, zie fig. 1, controversieel met 'het oog, op het schaaleffectin 'het zoggetal.

Lap analyseerde beide geosim-series'" serie geheel geliikvormigemodellen op verschillende school gemaakt) en toonde longs empi-rische weg de waarde can van zijn rag A-methode veer alle ,prok-tische toepassingen.Door het invoeren van de vormfactor AIlog A kon eon scheeps-vormweerstandscoefficient"-kromme afgeleid worden van de weer-standskromme van eon vlakke pleat (10),.Een verdere bijdrage van Lap was zijn analyse van IbeschikbareNSP-weerstandsproefresultaten. Zijn dimensie-analyse van scheeps-vormparameters leidde tot instructieve diagrammen voor de bepa-ling van de scheepsweerstand (11).De introductre van de computer voor het verwerken van gegevensi

Bladoppervlak verboudihg AE/A0

30-01

00

TTI- PREDICTED WITH 13 °ha ALLOWANCE ON EHPTHIS ALLOWANCE WAS DERIVED FROM CORREEATION OF 'THE'

MODEL TEST WITH TRIAL ,RESLATS

0 'TRIAL RESULTS

SPEED OF SHIP IN KNOTSII 0

Fig. 2 Vergelijking van voorspelde en gemeten jproeftocht-resultaten vaneon loodsboot.

Op het gebied van de golfweerstandstheorie gaven Timman, Vossersen Joossen eon aanvulling op de thin ship" theorie (Havelock,Weinblum, Wigley) met de slender body" theorie.Van Manen introduceerde het schroef-straalbuissysteem als ondeel-bore voortstuwingseenheid on maakte diagrammen veer doze on-conventionele voortstuwer (1'3), (14).

65

VIA,a

11

/

without. AuddeI

V /5kn

I

o-- Yt t with rudder

r

,

'rougteship6

i

I

ea e

3.

1

------1-'smooth-3h' p I

1

.1

71,

a.II

1

/ ,W, or vic ny ship anodesI

--tr11/

1

1

Vfr of a plane surface (DA .0.0

I,

I1

2 03.0

.4

9.35GAD

,

bl550.65 0.80

0.85 Lop,5 0.45 0.60. 0.75 1'.05

6 (1.50, 1165 0:80'7 0.55 0.85

6.0 65 7.0 25 8.0 8/5 901

log Re

Fig. 1 Schaaleffect in de volgstroom bir Victory-modelen.

maakte het voor Van Oorimerssen mogelijk polynomen Jwiskundigeformuleringen) op to stellen veer de beschikbare weerstands-gegevens (12), zie fig. 2.

ItrasI

10,40

Vrol

0,30

0,20

0.110

3 0.500.70

0.70

Deze proefgeievens losten diverse ontwerpproblemen op en vorm-den een begin voor de toepassing van straalbuizen op grotereschepen. Daarnaast werd een impuls gegeven can de ontwikkelingvan de theorie van ommantelde schroeven.In de laatste tijd heeft Oosterveld een axiaal asymmetrische cande volgstroom aangepaste straalbuis geintroduceerd, zie fig. 3.

Fig. 3 Adhtersteven van .een tanker met asymmetrische sTraalbuis,.

'RTWITH CYLINDRICAL BOW1* A

1.0

0.9

0.8ff

66

RTWITHOUT CYLINDRICAL BOW

73

1.2

A20AM

Fig. .4 De invloed van de blokcafficient CB op de verbeteringen in speci-fieke totale weerstand, als functie van de cylinder-steven-co6fficient,A /A20 rn'

Lfl

60

F 40

...E. 30

20

100

=0.800

C =0 825 MUNTAWERF'

- CB . 0.850

ON LOAD, DRAUGHT AT cr,

MESSERSCHMIDT'

,

Reducties asvermogen van 5 tot 12 procent zijn beretkt door,toepassing van een straalbuisschroef bij tankermodellen.In het geval voor de schroef een beperking in diameter of gewichtgeldt ken eon nog hogere vermogens-winst warden bereiki.De ontwikkeling van bulb- en cylinderstevens voor voile schepen(hoge blokcoefficient) is gunstig beinvloed door systematische boeg-onderzoek. Muntjewerf deed verslag van de resultaten van syste-matische proeven op het INSP luitgevoerd (16), (17), waarvan enkelezijn gegeven in fig. 4.

3. CAVITATIE

De grate cavitatietunnel van het NSP, ontworpen door Lerbs, werdgevolgd door een kleinere tunnel met stromingsregelaar voor hetsimuleren van de volgstroom achter het schip.Met deze cavitatietunnel heeft het NSP veel ervaring opgedaan en'eon brede kennis verkregen van cavitatieverschijnselen in de volg-stroom. (Cavitatie is het ontstaan van dampbelletjes door plaatse-!like onderdruk in de vloeistof. Men spreekt ook wel eons van,)koud koken". Het weer dichtslaan van de belletjes (implosie) kanleiden tot beschadiging van het schroefmateriaal).Ontwikkelingen in dragende-lijn- en dragende-vlak-theorierwerden

I

1.81

1.6

8I

a6 MI

Niyi ("I1.2'

1.0

0.8

0.2

%%ow&dent,

011

r°

D= mrhOST) 1.

BEEBEEcv

11 70. oO 6 0 increasing P

15 20 25 300

35 40

30

25

'decreasing P7 IP II I I t L4 56 8 105 2 3 4 5 6 8 10,

RE,REYNOLDS NUMBERFig. 5 Cavitafiegetal 'bij bet verdwijnpunt van cavitatie, als functie von

het getal van Reynolds, voor Teflon en roestvrijstalen (SST) mo-dellen.

11

1

V

Time, hours.Fib. 6, GeWirhtsverlies on de sneihei'dt van,!gewidhtsverlies, van eemschroefmodel tengevolge van xaOatie-erosie, ^als funcfre an de, Ili&

--...

z

//

orilliV

N.....

1

-

.,. i

,_1_,./__

.1,---0-//

1

,i

VI/

/ 1

I 1

1"

_

r

/

0.3

8

00

11

C.0'77

5

01

in

0.6

D=6mm(SST)

D=12

03

20

10

5

10

van

/

.

3

I!

op deze wijze btoordeeld om practiSche kennis voor he ontwerpte verkrijgen.Het werd mogelijk om criteria vast te stellen voor de optimal°keuze van spoed en welving van profielen uit een oogpunt van devereiste toeren-snelheidsbetrekking en een minimaal gevaar voorcavitatiebeschadigingen.Een voorbeeld van de opgedane kennis en ervaring met cavitatie-verschijnselen in eon inhomogeen snelheidsveld is Van Manen'sverklaring van de omgebogen bladranden aan de uittredende kantvan schroefbladen en de aanwijzingen hoe deze schade tengevolgevan cavitatie te voorkomen (18). De theoretische fundering vandeze verklaring werd gegeven door Van. Wijngaarden (19). Bijdro-gen can de fundamentele aspecten zijn geleverd door Van derWalle over de groei van kernen en de betrokken schaalfactorenvoor cavitatie-inceptie (20) en door Van der Meulen over de be-tekenis van oppervlakte- en stroom-kernen (210, zie fig. 5, en overhet karakteriseren en bepalen van weerstand tegen erosie (22),.zie fig. 6.Van Oossanen ondernam eon nieuwe analyse van Balhan's metin-gen aan twee-dimensionale profielen in caviterende en niet-cavf-terende toestand (23). Doze analyse kan een basis vormen voorhet ontwerp van profielen en schroeven, die gunstig zijn uit eenoogpunt van trillingen en afgestraald geluid (24).Een belangrijke steun bij het begrip van het complexe probleemvan de caviterende schroef in het inhomogene snelheidsveld wordtgevonden in de theoretische studies gebaseerdl op de dragende-vlak-theorie. Hoewel er nog goon strong geformuleerde dragende-vlak-theorie voor scheepsschroeven in inhomogene aanstroming metinbegrip van cavitatieverschijnselen is, zijn interessante vorderingen.gemaakt.Sparenberg ontwikkelde een goede dragende-vlak-theorie voerscheepsschroeven in homogene aanstroming (25). Van Manen enBakker gaven numerieke resultaten, op doze theorie gebaseerd.Sommige van deze resultaten waren- in strijd met de via anderetheorieen verkregen gegevens en worden in twijfell getrokken.Sparenberg en Verbrugh breidden de theorie uit tot .inhomogeneaanstroming (26). Kuiper publiceerde enkele resultaten van nume-rieke berekeningen, die vergelijkbaar zijn met andere theorieen(27).Echter, zoals gezegd, is de irdroductie van cavitatieverschijnselenin deze theorie essentieel voor een vruchtbare wisselwerking tussenexperimenteel onderzoek en theoretische berekeningen.

Kortgeleden gaf Van Manen de resultaten van eon onderzoek nowde invloed van cavitatie op de door de schroef op de achterstevenuitgeoefende drukfluctuaties.Oe toename van drukfluctuaties die door het optreden van cavitatieveroorzaakt wordt bleek aanzienlijk te zijn (28), zie fig. 7. De ont-dekking van deze verschijnselen is een mogelijke verklaring voor deongunstige trillingsverschijnselen aan de achtersteven, en zal leidentot nieuwe ontwerperiteria voor de bladtoppen (29).

----Ki-;01 2- - Kfr70.1.5-77 KT=0:18-.7:

CF13.2

T.2.6

Fig. 7 Voorbeeld van de restktaten dievan drukwisselingen can eon inachterschip: de caVitatieirvloed is

°

°

verkregen werden uit metingde cavitatietunnel ins,p129uwdhierin goed to zien.,

4. DYNAMISCHE KRACHTEN OPGEWEKT DOOR DE SCHROEFBelangrijke vooruitgang in de kennis van de dynamischenenten van de krachten op de schroef in eon inhomogeen volg-stroomveld werd geboekt door Wereldsma (30), (31). Wereldsmdontwierp en realiseerde een zes-componenten dynamometer voorscheepsschroeven.Zijn grootste moeilijkheid, de slechte signaakruis verhouding, wordoverwonnen door eon sample"-techniek to ontwikkelen, uitgaandevan de veronderstelling dot de frequenties van de krachtfluctuatiesgelijk zijn aan het aantal omwentelingen meal het aantal bladenan de schroef (bladfrequentie) of een veelvoud hiervan.

Wereldsma ontwikkelde ook een schroefexcitator om de waardevan de toegevoegde masse, de demping en de hydrodynamischekoppeling tussen koppel- en stuwkracht-fluctuaties to bepalen. Longsdoze wog was hij in stoat de gekoppelde differentiaalvergelijkingenvan het schroefas- en stuwblokssyteem op te lossen en eon goedeovereenstemming to bereiken tussen zijn voorspelling van de koppel-en stuwkrachtvariaties gebaseerd op de uitkomst van modelproevenen de resultaten van metingen con het schip op ware grootte (32).'Na doze succesvolle doorbraak op het gebied van het axiale tril-fingsgedrag van de schroefas begonnen Wereldsma en Hylarides.onderzoekingen near de transversale excitatiekrachten op bet ach-terschip en hydrodynamisch opgewekte drukfluctuaties can de.achtersteven. Dit onderzoek word uitgevoerd voor conventionele.schroeven, ommantelde schroeven, overloppende schroeven (zip:

fig. 8) en contra-roterende schroeven.

WORCED NULL VIBRATION mavs.s or "MITE ELEMENT TECHNIQUE

IFig. 9 Analyse van gedwongen trillingsgedrag van de romp, met behulavan een eindige elementen methode.

iDe analyse van de spanningen in schroefbladen, roterend in eeFfInhomogene aanstroming, gebaseerd op de resultaten van metingentcan modellen en op ware grootte, wordt aangevuld door e'en,

analyse van de opbouw van de schroefbladen door middel van deeindige elementen"-methode. Perfectie van doze theoretische lbe-nadering is nog steeds noodzakelijk evenals betrouwbare invoer-gegevens, ontleend can een hechte dragende-vlak-theorie voor in-homogene stroming., waarin cavitatieverschijnselen in .rekenrng ge-ibracht zijn.

PROP:PHASE

r

AFT MIDDLE FORWARDPOSITION PRESSURE PICK UP

Fig. 8 Drukflucruailes gemeten op hart schip con een achtersteven metover'lappende schroefopstelling.

Hylarides introduceerde eon eindige-eiementen"-methode, waarinmet de invloed van afschuiving rekening wordt gehouden en brachtde interpretatie vooruit van hydrodynamische masse, demping en,koppeling in de romptrillingsanalyse (33).Eon resultaat hiervan wordt in fig. 9 getoond.

.FINITE ELEMENT TECNINDLIE

MEASUREMENT ON ACTUAL SNMS

i----- E.--E----- ..III II

3 NODE

VERTICvoAL:1 NULL V/sa

171==amm==mm=1111 I adii

\E=r4=="hr=====rill:I111111:1 I il

Mill

67

2.0

0-.1

compo-

2_

1

0.5_

PROP PHASE__÷+

L COMPUTER PROGRAMMA'S 'VOOR WERFPRODUCTIE ;EN REDERS-OPERATIONELE DOELEINDEN

Toen, het NSP de computer introduceerde. In de hydromechanischeresearch en voor de verwerking van proefresultaten, ontstond eonnieuwe mogelijkheid voor industriele dienstverlening: het opstellenvan programma's voor per computer uitgevoerde studies voonreders - operationele en werfproductie - doeleinden.Na het opstellen van programma's voor de gebruikelijke hydro-statische berekeningen werden .meer geavanceerde mathematische,cinderzoeken ondernomen.

68

7

4

3

.254 56, 58 60 62 64 66 6

200

LE NOTH (m).LENGTH-VARIATION OF THE TAPAS =TECHNICAL PARAMETERS

Fig. 901 Lengtevariatie-studie voor de coaster TARAS: uitkomsten -v,ontechnische parameters.

RUILGI NCCOSTS(I-1.11)

'N.P.V.(Hit)

3.5110i°

3.10'

2.500°

. 166'

1.5.10

too'

56 56

R.K R.(Hilt TON)

45

40

35

20

CHF1

REM

per

Is

5

1.3.106

A.A E

(H. )

125106

1.15.10`

6.0 I.10

.60 --162i 66 66LENGTH (m)

1.2.1e

.LENGTH VARIATION OF ThiE TARAS ECONOMICAL PARAMETERS

Lengtevariatie-studie voor de coaster TARAS: uitkomsteneconomische parameters.

Via het stroken van scheepsrijnen en ontwikkelen van huldpratenkwam Bakker tot het ontwikkelen van IN.A.L.S. (Numerically Adapted

Language for Shipbuilding), een geintegreerd sySfeern van; computer.programma's voor de productie op de werven.Ponsbanden werden gemaakt voor een numeriek bestuurde frees'machine van schroefmodellen, en voor numeriek bestuurde teken-systemen. De tekeningen en ponSbanden warden respectievelijk vooroptische of numerieke besturing van brandsnijmachines gebruikt.Tevens zijn programma's ontwikkeld voor het voorontwerp vanvrachtschepen, bulkcarriers, tankers en coasters.Met deze ontwerpprogramma's kunnen nu parameterstudies envaartsimulaties uitgevoerd warden, zie fig. 10 en 11. Dit is gedaanvoor snelle schepen, met het accent op de keuze van de voort-stuwers (zie fig. 112) en voor bulkcarriers (zie fig. 13).

Fig. 12 Economische gegevens van een hovercraft uitgerust thet verschil-lende voortstuwers ontworpen voor een snelheid van 80 knoop;

RFR = required freight rateST = stability limitPG = Panama Canal draught

= Power (S.H.P.)L .=- ship length

I60,000i TOW "15 "AN Bi 32-30M(

11

DEADWE'GHT 925 TONSPEED 10.75 KNOTS

, C5 0.718CARGO CAP 60014 CU.FTlit,

i,

,

i

,

TTrpax=3.69 m

in1

acc

11

i

I

\1

9

-11

speedI - -V .80knots

prripeliers

-air ramjets?screws

airscrews

,

supercavitating

water

1

\

----- waterjets

airducted

_

, ,

_,

\-

11

IN\

\ I

1

I I

I II

I

HEjton.nrn)

\\1I.

I,\\

I

I

ill,

\.,...

'`.

111811....,_

..............

i7---..

i

MIMI I I

'

_

1

*I

I

,

IR.F.R=recjuired' C.R.F a capital'N PV net..4.4C =average

rec 'verypresent

freight

annual

iratefactor

valuecost

ElUILOIN6COSTS

I

I. I

111!, 11/11/11

i

11521131.11.

11/11

AtIIIIE

I

REMUNERATIVE III

M....t'

gI _1

,

_

I

210 220 230 240 250 260

Fib. 13 Economische gegevens van een bulkcarrier met bepaalde breedteen deadweight op een gegeven handelsroute.

Tenslotte zijn doordachte ontwerpstudies gemaakt, zoals by. destudie van de tanker met beperkte diepgang (RD. tanker) en vande toepassing van speciale schepen als alternatieve schakels vandiverse transportketens.De R.D. tanker is een typisch voorbeeld van geintegreerd scheeps-ontwerp. Hierin is namelijk tevens naar een optimale diepte van,aanloopgeul, en haven gezocht.

I[

0 Sth 100 Wp (Ion) 150 200

11.

9

LIGHT-WEIGHT(TON)

POWER

(i1Prnets)

)000

900

BOO

700

600

500

400

300

2

2,

II-

RFR/nm

05

0.510'64

Fig. 11 van

Cb

082

080

o7e

0

limitP

I

I S

I

F

0

10

6. ZEEGANGSTANKIn 1955 besloot het NSP een zeegangslaboratorium te bouwen,waarin zowel schuin-inkomende als regelmatige golven opgewektkonden worden.Sogreah's golfopwekker van het z.g. snake-type" was het cen-trum, waaromheen dit special purpose"-laboratorium is ontwor-pen. Een compromis tussen het vermijden van grate schaaleffectenin de stroming rand het model en het vermijden van grote belas-tingen op het model word bereikt door de lengte van de modellentussen 3 en 4 m te kiezen.Het eerste onderzoek in dit laboratorium was eon uitgebreidesystematische beproeving van de 60-serie (35). (De 60-serie is eensystematische serie door de Amerikaan Taylor in vlak water be-proefde scheepsvormen, waarvan de weerstandsgegevens in dia-grammen zijn vastgelegd op basis van een aantal variabelen. Dezediagrammen warden bij het ontwerp gebruikt am het benodigdvermogen in vlak water to bepalen).De invloed van de voornaamste rompvormparameters op het gedragin zeegang kon warden bepaald.Steunend op de ervaring met diverse soorten proeven in de zee-gangstank en een uitgebreide kennis van de literatuur kon Vosserszijn samenvattende book schrijven over het gedrag van schepenin zeegang (36).Swoon publiceerde de resultaten van systematisch onderzoek vanhorizontale en verticale buigende momenten en wringmomenten opde scheepsromp, teneinde ontwerpgegevens to krijgen (37).Experimenteel slamming"-onderzoek (slaan" van het voorschip)word gesteund door theoretisch onderzoek van Verhagen (38).De prognoses door Van Sluijs omtrent water aan dek, op basis vanmodelproeven, zie fig. 14 en 15 geven een treffende overeenkomstte zien met waarnerningen op zee (39).Dwarszeesvallen (snijden), snelheidsverlies en slingerdempingsproe-ven zijn andere voorbeelden van onderzoek in dit zeegangslabora-torium, die de reikwijdte en de waarde van door het NSP verleendediensten aan de industrie vergroten.De laatste tijd is het soort proeven aan het veranderen. Onder-zoekingen naar de geschiktheid van onconventionele concepties inonregelmatige en schuininkornende golven nemen in cantol toe,b.v.

zeesleepboten met ongewone slepen zoals booreilandenluchtkussen-vaartuigenTug and barge"-systemenSingle point mooring"

Fig. 14 Foto's van een scheepsmodel waaraan tegeliikertild bodemdruk-ken, slamming, waterovernemen en dekbelasting gerneten war.den.

0E0KL1NE WITH SO PERCENT PROBABiLitV OF WETNESS

STATION UliteFit

Fig. 15 Dekliinen van gelijke woorschijnliikheid van waterovernemen ineon voorinkomende zee Beaufort 8.

HOGE-SNELHEIDSTANKVolledigheidshalve zij bier gewezen op het bestaan van eon hoge-snelheidstank, met eon dwarsdoorsnede van 4 x 4 m2 en een lengtevan 220 m. Doze faciliteit is voorzien van twee sleepwagens, eonconventionele wagen voor snelheden tot 15 m/sec en een onbe-monde, door een waterstraal aangedreven wagen voor snelhedentot 30 m/sec.De onbemande wagen wordt gebruikt voor proeven met hoge snel-heids-voortstuwingstypen zoals water-lucht-ramjets (40), en voorproeven met gestroomlijnde draagvleugelsteunen en draagvleugels.De conventionele sleepwagen wordt gebruikt voor planerendevaartuigen.Verder wordt doze tank veelvuldig benut voor tijdrovende pro-gramma's zodat andere faciliteiten, zoals de diepwatertank en dezeegangstank, efficienter gebruikt kunnen warden. Gecompliceerdeproefopstellingen die een lange tijd voor opbouwen on liken vergenkunnen in deze faciliteit, die niet steeds met haastwerk bezet is,worden onderzocht.lisbrekerproeven in gesimuleerde ijsvelden en de analyse van diversetypen zwemslagen zijn andere voorbeelden van het afwisselendkarakter van het experimented l onderzoek dot bier wordt uitge-voerd.

ONDIEPWATERTANKNa het testprogramma van de Rijntanker Arabia" werd het dui-delijk dat modelproeven uitgevoerd in ondiepwater gesimuleerddoor eon instelbare bodem in een sleeptank, onbetrouwbare resul-taten opleveren. Het NSP besloot daarom eon ondiepwaterbassinte bouwen met een breedte van 16 m, vooral ook nadat gunstigeresultaten van eon marktonderzoek in het Mississippigebied bekendwerden.Er bleek eon grate behoefte te zijn aan eon special purpose"-labo-ratorium voor duwvaartonderzoek.GeIntegreerde en half-geintegreerde vloten met aantallen bakkentot 32 toe zijn onderzocht. Optimalisatie van boeg- en stevenvormvan de bakken, en achterscheepsconfiguraties met 2 of zelfs 3 om-mantelde schroeven en flanking" roeren bleken te leiden tot hoog-waardige duwvaartsystemen.Lap analyseerde de resultaten van de Arabia" schaalmodellenen van de vole door de industrie opgedragen programma's. Zijnopvatting over de vormfactor, een log A-verschuiving van devlokke ploat"-kromrne in de log 1211-richting ljet de beste over-eenkomst zien tussen modelproef-resultaten en die van metingenop ware grootte in ondiep water (41).Hooft leverde een bijdrage tot het inzicht .in kritische golfverschijn-selen op ondiepwater (42).Met de toenemende activiteiten op het gebied van de offshore

s resulting wave amplitude

. amplitude of the incident soave

Ita h/dst tva .1.67 a 006m

calculated

measured

00-05 tO 5 2.0

Distance before the cylinder in meters

Fig. 16 Golfhoogten berekend en gemeten aan de voorkant van eencirkelcylinder.

69

4C11 WSJ,en boorschepen betrekkelijk diep water.-

.t

'industrie en met de steeds toenemende grootte van tankers vet-anderde het werkterrein van de ondiepwatertank.Single point mooring"-systemen in ondiepwater, boorplatforms inondiepwater, fundamentele studies van krachten op cylinders, ziefig. 16, onderwateropslag van olie enz., gaven een nieuw aanziencan het proevenpakket in de ondiepwatertank. Een golfopwekkervoor onregelmatige golven word geinstalleerd om clan de eisenvan de opdrachtgevers tegemoet to komen.Trim- en squat"-metingen clan tankers, bij het naderen van be-perkt water moesten met en zonder golven uitgevoerd warden.Proeven met vastgehouden modellen werden uitgevoerd om decoofficienten in de bewegingsvergelijkingen voor het horizontalevlak to bepalen.De grote vraag near dit ,hedendaagse type dienstvertening opscheepsbouw- en scheepvaartkundig gebied, speciaal bij alle pro-blemen rand kusten en havens, leidde tut het ontwecpen en con-strueren van een golfstromingstank.

9. GOLFSTROM1NGSTANK

Dit laboratorium, dat beschreven is door Van Lammeren en Lap(43), is speciaal ontworpen voor industriele projecten. Een bassinvan 40 x 60 x 1,2 meter waarin onnegelmatige golven uit allerichtingen, stroming en wind esimuleerd kunnen warden, wordbeschouwd als het ideale middel om ontwerpen van bouwinstal-laties, an kersystemen, dijken, tewaterlatingen, havenverbeteringen,ladingoversiag op zee van eon grote tanker in een kleinere, af-meren van containerschepen aan hun terminals etc. op hun bruik-baarheid to toetsen.Na een periode van zeer intensieve research door de industrie indoze golfstromingstank, ontstond enige aarzeling bij de bedrijvendie op het offshore"-gebied, actief zijn. Veel ad hoc" oplossingen,die veelbelovend schenen werden zorgvuldig beproefd, moor leid-den niet tot de gewenste resultaten.Eon andere clan de ad hoc" benadering moest gevonden worden.Hooft (44) voorzag, in zo'n benadering door de ingewikkelde con-structie van boorplatforms (zie fig. 17) onder to verdelen in ele-

Ned ty,

70

Fib. 17 Verschillende soorten boorplatforths.

menten, waarvan hij de hydrodynamische eigenschappen kon be-palen. Onder verwaarlozing van interactie-effecten bepaalde hij dehydrodynamische eigenschappen van het geheel door optelling vande eigenschappen van de elementen.De correlatie tussen de voorspelling gebaseerd op zijn systeemder samengestelde delen" en de ware grootte uitkomsten was zeertreffend, zie fig. 18.

Fig. 18 Gemeten en berekende waarden van de ver kale golfkracht ende fase tussen golf en verticale golfkracht op een half ender-gedompeld lichaam.

Het aan de hand van dit idee uitgewerkte computerprogramma isean doeltreffend middel voor het selecteren en beoordelen vanvoorontwerpen van gecompliceerde boorplatform-constructies. Op.deze manier behoeft slechts de beste van enige ontworpen confi-guraties beproefd te worden, en kunnen ieleursteilingen wardenvoorkomen.Met betrekking tot het manaeuvrerer; van schepen kunnen verschil-lende soorten proeven uitgevoerd worden, zoals hierna opgesomd.,

Bepaling van het effect van een verhoging van hef :toerentalgecombineerd met een roeruitslag, bij loge snelheid.

= Bepaling van de gewenste breedte van een waterweg (proeven.waarin eon simulatie van scheepvaartverkeer opgenomen is).

Bepaling van de benodigde ccip-acitett 5?61 ëeih btie§schroef Vooreen bepaalde manoeuvre.Het afleiden van gegevens voor het progrGmmeren van scheepstmanoeuvres onder verschillende uitwendige omstandigheden, omtoe te passen, op een manoeuvreersimulator.

Bij al doze soorten manoeuvreerproeven in de golfstromingstankwordt de baan van het schip bepaald door middel van kruis-,peilingen" met Laser"-stralen (45).

10. IMANOEUVREERSIMULATOR

De manoeuvreersimulator van het .NSP, zie fig. 19, bestaatpuit drieessentiele onderdelen, zoals hierna aangegeven.

lEen stuurhuis met complete nautische instrumentatie..

Een projectiesysteem bestaande uit eon puntlichtbron, cirkel-vormige die's en silhouetten en een random opgesteld, pr:ojectiescherm.

= Eon hybride computer die voor elk scheepstype geprogrammeerdlken warden met behulp van modelproefresultaten (de noodzake-hike proeven warden uitgevoerd in de ondiepwatertank on golf=stromingstank), en waarnemingen 6p ware grootte.

Dit systeem biedt de mogelijkheid am het .manoeuvreren van sche-pen to simuleren op een tijdschaal gelijk can de werkelijkheid.Op doze manier kan het menselijk aspect bij het manoeuweren.in rekening warden gebracht.Na een jeer ervaring op doze manoeuvreersimulator onderkentNSP de volgende onderwerpen voor industriele dienttverlening:

Beoordeling van jhavenOnfweiperi met bekencle scheper;varen loodsen.

Beoordeling van geavanceerde scheepsontwerpen uit een oogpuriljvan behandeling en manoeuvreren van het schip.Bepaling van de hanteerbaarheid van nog niet bettiande g'rote,schepen (500.000 - 1.000.000 tdw tankers).Ontwerpen van verkeersregels voor waterwegen. 1

Ontwerpen van criteria am havenautoriteiten in stoat le %fallente beslissen of een schip onder gegeven omstandigheden dehaven mag binnenlopen.De introductie van nieuwe nautische instrumenten.Training van loodsen op omstandigheden waarmee nog Vgeenervaring opgedaan kon worden.

Ooze vormen van industriele dienstveriening kunnen wordenl vei,-leend aan een nieuwe kring van toekomstige klanten. Het is dui,-delijk dot instructie en begeleiding door NSP-specialisten van groatbelong ziln bij een eerste kennismaking van geinteresseerde orga-inisaties met de mogelijkheden van deze drie-dimensionale scheeps-manoeuvreersimulator. De staf bestaat uit hydrodynamici, toege=past wiskundigen en nautische deskundigen.

H. LAGEDRUKSLEEPTANIC(VACUOMTAN4

in fig. 20 wordt een indruk gegeven van de Si; 'Ede §epboUwdevocuiimtank van het NSP.In deze tank ken de luchtdruk op de veriangde schooli wardengereproduceerd. Hierdoor ken de combinatiep vi schroef on modelonder dezelfde drukverhoudingen worden Onderzocht als voor deware grootte.Voorheen word de schroef aPcirt in 'een cavitatietunnel onderzochtwaarin het achter het schip heersende volgstroomveld word nage-bootst.

..,..... .. ,,......., ....... .-,... ...SUREMEREIIMIM

MIEN=MIIIIIMIN11/1//1.OMNI

LialliMEMPImeiUM

%MEWRUMENMONNE MINBIEELAN!! EMMEN

111112111IIIIMANIMIP7oval.

REE1111 MIMI=MEM 1..1 MaiEllllSENAOMNIMUM

IIIMINIImums MOM MIN MIME=ill:

ppmMarAP

11111 j EOMUMW!

MiregliamonWIPERWAVIII 11111111111

MIME 11/1./1111 IIIMMIIIME= ME= ........-....-..11/1./11MUM IMO MENEM- -

Fig. 19 Perspectivische doorsnede van de manoeuvreersimulatoc:

6-9 15-30m 30-60m 25-90,,1 10-120

het

er-

-

(Th1114,y4," 4'

_

Fig: 20 be lagednuksleeptank i(Vaculimtank) to lEde.

Het uitermate lbelangrijke effect van de wisselwerking fussen voort-stuwer en scheepsromp onder caviterende omstandigheden is clanechter niet aanwezig..

Der binnenafmetingen an de tank zijn:. lengte 240'breedte 18 mdiepte 8 m

Wanneer de tank ontlucht is, moet het bovenste gedeelrte Nan hetdak een druk weerstaan van ongeveer 1 atmosfeer.Daartoe is het bovendeel uitgevoerd am s een cylindrische schaalt,geconstrueerd van gewapend beton met een dikte van 60 cm.De druk in de tank kan worden verlaagd tot 0,04 atmosfeer inongeveer 8 uur. Modellen van 12 m lengte, 2,40 m breedte ,en eengewicht van 18 ton kunnen warden beproefd.Tijdens de proeven is het model verbonden aan de sleepwagerr dieover het bassin kan bewegen met snelheden tot 4 m/ sec.Op een modelschaal van 1:33 betekent dit dot schepen. met e,e-nsnelheid tot ongeveer 45 'knoop getest kunnen warden.De sleepwagen is samengesteld uit cylindrische stolen buizen meteen diameter van 2,5 m en wordt voortbewogen door een kabel-aandrijvingssysteem. De sleepwagen weegt ongeveer 80 ton. Het.inwendige van de tank, met de sleepwagen en de kabelaandzilvingis Se zien in fig. 21.

cabLe drivingSySteig

fig. 241 Perspectivische tekening van de sleepwagen, met kabelaanctrijvingvan de vacuiimtank.

De sleepwagen, getoond in fig. 22. en 23, is voorzien van een.universeel modelgeleide-frame. De snelheid van de wagon wordtgeregeld door een CDC-1700 computer die is opgesteld in de con-lrolekamer, gelegen in het kantoorgebouw aan de kop van delank.Twee of drie man kunnen aan board van de sleepwagen zijrr,waarin normale atmosferische druk gehandhaafd wordt. De wagonlkan via een sluis verbonden worden met de kop van de tank,,zodat het personeet de wagen kan binnenkomen of verlaten terwiji

lage druk in de tank gehandhaafd blijft.De instrumentatie voor algemeen gebruik voor de sleepwagen iseveneens ondergebracht in de controlekamer. De constructie van desleepwagen, de meetapparatuur en de installatie voor het

trans.jporterenvan de modellen door eon speciale sluis naar de tank enhet bevestigen van het model onder de: wagen zijn dusdanig .dat

IF 1A1ia\

AO. _digialb)

re

w:474$

EXTERNL VIEW ON RAILS

SECTION

Fig. 22 Tekening wan de sleepwagen van de vacuiimtank.

,

Fig. 23 Foto van de wagen kort no de montage.

de meeste ,proeven uitgevoerd kunnen: Wcirden terwiji de :rage dpilsin de tank blijft bestaan.De meetapparatuur bestaat uit eon aantall signaal-verwerkendeeenheden die aangepast zijn aan alle mogelijke soorten opnemersen .integrale voltmeters, waarvan de :signalen door middel van eongordijnkabel direct omgezet worden naar de CDC 1700 computerin de controlekamer.Observatie van cavitatreverschijnselen aan de 'schroef en van stro-mingsverschijnselen rand het model kan picots vinden door trans-.parante delen van de huid van het model en met telescopen die:ander water buiten het model aangebracht zijn. Deze observatiesworden in de controlekamer weergegeven door middel van closedIcircuit" televisie.Hoewel or personeel clan board 'kart zijn, wordt de snelheidsrege-.ling van de wagen en het uitvoeren van de modelproef volledigop afstand bediend.Om de veiligheid van het personeel aan !board van de sleepwagente verzekeren ziln diverse voorzieningen getroffen.De tank is uitgerust met een veiligheidsventiel waardoor de druk.in een paor minuten tot de atmosferische kan oplopen.Een nieuwe modellenwerkplaats is aan de zijkant van de tank .ge-bouwd. Doze werkplaats is volledig ingericht voor de constructievan glasvezelversterkte kunststof modellen, tot eon lengte van 12 .m.Dit materiaal stoat het gebruik van loge druk toe en is voldoende.sterk.De schroefmodellen warden: in de werkplaats in "Wageningen ge-maakt. De meeste gietstukken van schroefmodellen warden afge-werkt met eon numeriek bestuurde freesmachine. Diverse aanhang-sels zoals roeren, asbroeken, asuithouders, straalbuizen zullen .00kin de Wageningse werkplaatsen gemaakt warden.De vacuiimtank werd ontworpen door Sogreah-Genoble, volgensspecificaties van on in nauwe samenwerking met het NSP.Het gebouw was voltooid in juli T971, waarna de inrichting en.uitrusting began.Foto's van de vacuiinitank in doze fase igegeven lin. fig. 24on 25.

7

m

de

porteren

Fig. 24 Foto van het inwendige van de vacuLimtank.

Fig. 25 Foto van de vacuirnntank to Ede.

De vacuUmtank .01 worden gebruikt veer experimenten met model-len van zeegaande schepen onder ideale omstandigheden. Datbetekent dat in het bassin geen golven, geen stroming en goonwind gesimuleerd zullen worden.De afmetingen van de tank zijn zodanig dat de resultaten van deproefnemingen geldig geacht worden veer schepen in water vanonbeperkte diepte en breedte.De volgende soorten onderzoek kunnen warden uitgevoerd.

Modelproeven voor de voorspelling van de prestaties van schepenop ware grootte. De betrouwbaarheid van deze voorspellingwordt vergroot door het feit dat nu de invloed van schroefcavi-tatie op koppel en stuwkracht en op de interactie tussen schroefen schip in rekening wordt gebracht.Modelproeven am de invloed van verschillende achterscheeps-vormen en aanhangsels en van verschillende typen en opstel-lingen van voortstuwers (schroeven, straalbuizen, overlappendeschroeven enz.) op de voortstuwingseigenschappen te bestuderen.De resultaten van zulke proeven kunnen sterk belnyloed wardendear cavitatie.Modelproeven veer de observatie van schroefcavitatie, am de teverwochten greed van veiligheid tegen beschadiging door cavi-tatie te bepalen.

Stromings-visualisatie-onderzoek om te zien of zich ongewensteloslatingsverschijnselen voordien clan de boeg of de achterstevenvan het model.

De standaard sleeptank-technieken, waarbij de componenten vanwrijvingsweerstand en golfweerstand apart berekend worden zijnniet geldig veer modellen die onderhevig zijn aan sterke loslatings-verschijnselen. Deze zijn alleen geschikt veer het voorspellen vande weerstand van schepen die geringe loslatingsweerstand onder-vinden. In de vacuumtank kunnen proeven worden uitgevoerd omte bepalen of deze ongewenste verschijnselen plaatsvinden.

Golfbreek-verschijnselen aan de boeg van het model kunnenworden bestudeerd. Onlongs is nog een andere component vande scheepsweerstand, de zogenaamde golfbreek-weerstand, bijzeer voile schepen opgemerkt.Deze weerstand ken beduidend minder worden door een joistontwerp van de boeg.

72

Volgstroom-onderzoek, veer het ontwerp van aan de volgstroomaongepaste schroeven (wake-adapted propellers") en om opeen meer geavanceerde wilze de verschillende componenten vande scheepsweerstand te bepalen.Modelproeven em de door de voortstuwer opgewekte fluctueren-de krachten to bepalen, onder de representatieve ccviterendeomstandigheden.De dynamische krachten die op de schroefas werken moeten meteon 6-componenten rekstrook-balans worden gemeten in deschroefas. De dynamische krachten die op de huid werken wor-den gemeten door middel van drukopnemers in de huid, bovende schroeven.Verder kunnen proeven uitgevoerd worden waarbij de blad-sponningen gemeten warden.

Naast doze verschillende soorten proeven, biedt doze faciliteit demogelijkheid van acoustische research.De modelsnelheid waarbij cavitatie-inceptie optreedt en de daarbijbehorende toename van het afgestraald geluid ken worden vast-gesteld. Ook ken het geluidsspectrum van de schroeven wordengemeten. Zulk onderzoek is van groot belong am alternatieve ont-werpen van marineschepen te beoordelen.De voorzieningen die getroffen moeten worden em doze ecousti-sche metingen uit te voeren zijn nog in studie.

12. SLOTBESCHOUW IN G

pit is min of meer in ean nutshell" de geschiedenis en ontwikke-ling van een hedendaags industrieel service instituut veer scheeps-bouw en scheepvaart, het Nederlands Scheepsbouwkundig Proef-station.In hear streven near een hoog wetenschappelijk niveau van in-dustriele dienstverlening, gecombineerd met betrekkelijk korte lever-tijden en redelijke prijzen, moot een industrieel service instituut, dotop een basis van onafhankelijkheid werkt, voortdurend uitzier nearnieuwe gebieden van specialistische hulp clan de scheepsociuw,scheepvaart en offshore"-industrie. Die speciale diensten rroetenvan dien aard zijn dot het voor de industrie onaantrekkelijk of zelfsonmogelijk is orn ze zelf uit to voeren.Afgezien van unieke laboratoria veer speciale doeleinden is eenzeer competente, enthousiaste staf, voortdurend aangevuld metjonge tolenten op z'n minst noodzakelijk om succesvol to z..jn indoze snel groeiende wereld der techniek.

REFERENTIESKempf, G. and ,,Hydromechanische Probleme des Schiffs-Foerster, E. antriebs"; Tell I; Selbstverlag der Gesell..

schaft der Freunde und Farderer derHamburgische Schiffbau-Versuchsanstalt,e.V., Hamburg, 1932.

Kempf, G. Hydrornechanische Probleme des Schiffs-antriebs"; Tell II; Verlag, R. Oldenbourg,1940.

Proceedings of the summer meetings ofthe 75th session and Internationa Con-ference on Experimental Tank Work; In-stitution of Naval Architects, London,July 10 to 13, 1934; Trans. Inst. of NavalArch., 1934.

(41 Lammeren, W. P. A. van Resultaten van voortgezette systematischeproeven met vrijvarende 4-bladige schroe-yen, type 84-40 en B4-55; Het Sch,p 19,no. 8 and no. 9, 1937; N.S.M.B.cation no. 38.

Lammeren, W. P. A. van; The Wageningen B-Screw Series; SocietyMarten, J. D. van and of Naval Architects and Marine Engi-Oosterveld, M. W. C. neers; Vol. 77, 1969; N.S.M.B. publication

no. 330.

Further Computer Analyzed Data ofthe Wageningen B-Screw Series"; to bepublished.

Larnmeren, W. P. A. van, Scale Effect Experiments on VictoryManen, J. D. van and Ships and Models"; Part I; Analysis ofLap, A. J. W. the resistance and thrust measurements

on a model family and on the modelboat D. C. Endert Jr. International Ship-building Progress, Vol. 3, no. 18, 1956;N.S.M.B. publication no. 121a.

Scale Effect Experiments on VictoryShips and Models"; Part II; Analys.s ofthe Wake Measurements on a ModelFamily and the Model Boat D. C. EndertJr. International Shipbuilding Progress,Vol. 5, no. 47, 1958; N.S.M.B. publica-tion no. 147.

Scale Effect Experiments on VictoryShips and Models"; Parts III and IV;International Shipbuilding Progress, Vol.8, no. 81, 1961; N.S.M.B. publicationno. 197.

Frictional Drag of Ship Forms"; Bulletinof the Soc. of Naval Architects andMarine Engineers, Vol. VIII, no. 2, 1953.

Oosterveld, M. W. C.and Oossanen, P. van

Mane, J. D. vanand Lap, A. J. W.

Lap, A. J. W. andManen, J. D. van

Lap, A. J. W. andTroost, L.

1'. 7

'(6)

(7);

(29) Oossanen, P. van and Vibratory Hull Forces Induced by Cavi-Kooy, J. van der toting Propellers"; Paper No. 9 presented

at the Spring Meetings, Royal Institutionof Naval Architects, 1972.

Experimental Determination of ThrustEccentricity and Transverse Forces, Gen-erated by a Screw Propeller"; Interna-tional Shipbuilding Progress, Vol. 9,1962.

Wereldsma, R.

WPreldsma, R.

Wereldsma, R.

Hylarides, S.

(34)

(40) Witte, J. H.

Some Aspects of the Research intoPropeller Induced Vibrations"; Interna-tional Shipbuilding Progress, Vol. 14,no. 154, 1967; N.S.M.B. publication no.278.

Dynamic Behaviour of Ship Propellers";Doctor's Thesis, N.S.M.B. publication no.255, 1965.

Ship Vibration Analysis by Finite Ele-ment Technique"; Parts I and II; Reportsno. 107S and 153S of the NetherlandsShip Research Centre TNO, 1967 and1971 respectively.

Symposium on The Development of a425,000 TOW Tanker with RestrictedDraught"; Netherlands Ship Model Basin,1971, Wageningen.

Experiments with Series 60 Models inWaves"; N.S.M.B. publication no. 184;International Shipbuilding Progress, Vol.8, 1961; Trans. Society of Naval Archi-tects and Marine Engineers, Vol. 68,1960.

Resistance, Propulsion and Steering ofShips, Part C, Behaviour of Ships inWaves; Technical Publishing Co. H. Stam,Culemborg, Holland, 1962.

Amidship Bending Moments for Shipsin Waves"; International ShipbuildingProgress, Vol. 6, 1959.

The Impact of a Flat Plate on a WaterSurface"; Journal of Ship Research, Vol.11, 1967.

Vertical Ship Motions and Deck Wet-ness"; Spring Meeting, Society of NavalArchitects and Marine Engineers, May1969.

Predicted Performance of Large WaterRamjets"; A.I.A.A. paper no. 69-406,1969.

(41) Lammeren, W. P. A. van ,,The Shallow Water Laboratory of theand Lap, A. J. W. Netherlands Ship Model Basin at Wage-

ningen"; International Shipbuilding Pro-gress, Vol. 6, 1959; N.S.M.B. publicationno. 1560.

Hooft, J. P. On the Critical Speed Range of Shipsin Restricted Waterways"; InternationalShipbuilding Progress, Vol. 16, 1969;N.S.M.B. publication no. 324.

Larnmeren, W. P. A. van The Combined Wave and Current Labor-and Lap, A. J. W. atory of the Netherlands Ship Model

Basin"; International Shipbuilding Prog-ress, Vol. 11, 1964.

A Mathematical Method of DeterminingHydrodynamically Induced Forces on aSemi-Submersible"; Annual Meeting ofthe Society of Naval Architects and Ma-rine Engineers, 1971.

Model Navigator Based on Laser";International Shipbuilding Progress, Vol.16, 1969.

73

Lap, A. J. W. Diagrams for Determining the Resistanceof Single-Screw Ships"; InternationalShipbuilding Progress, 1954.

Oortmerssen, G. van A Power Prediction Method and itsApplication to Small Ships"; InternationalShipbuilding Progress Vol. 18, no. 207,1971; N.S.M.B. publication no. 391.

Manen, J. D. van Open-Water Test Series with Propellersin Nozzles"; International ShipbuildingProgress; Vol. 1, no. 2, 1954; N.S.M.B.publication no. 115a.

Manen, J. D. van Recent Research on Propellers in Noz-zles"; International Shipbuilding Progress,Vol. 4, no. 36, 1957; N.S.M.B. publica-tion no. 136.

Oosterveld, M. W. C. Wake Adapted Ducted Propellers";Doctor's Thesis, 1970, N.S.M.B. publica-tion no. 345.

Muntjewerf, J. J. Methodical Series Experiments on Cylin-drical Bows"; Trans. Inst. of Naval Ar-chitects, Vol. 112, no. 2, 1970.

Muntiewerf, J. J. Cylindrical Bows"; Jubilee MemorialW. P. A. van Lamrneren 1930-1970",1970.

Manen, J. D. van Bent Trailing Edges of Propeller Bladesof High Powered Single Screw Ships"; (35) Vossers, G.;N.S.M.B. publication no. 215; Intorno- Swoon, W. A. andtional Shipbuilding Progress, 1963. Riiken, H.

Wijngaarden, L. van On the Collective Collapse of a LargeNumber of Gas Bubbles in Water"; 11thInternational Congress of Applied Me-chanics, Munich, Germany, 1964, Pro- (36) Vossers, G.ceedings, 1966.

Walle, F. van der On the Growth of Nuclei and theRelated Scaling Factors in CavitationInception"; 4th Symposium on Naval (37) Swoon, W. A.Hydrodynamics, Washington D.C., 1962.

Meulen, J. H. .1. van der Cavitation on Hemispherical NosedTeflon Bodies"; I.U.T.A.M. Symposium on (38) Verhagen, J. H. G.Non-Steady Flow of Water at HighSpeeds, Leningrad, 1971.

Meulen, J. H. J. van der Cavitation Erosion of a Ship Model (39) Sluijs, M. F. vanPropeller"; Characterization and Deter-mination of Erosion Resistance, ASTMSTP474, American Society for Testing Ma-terials, 1970.

Profile Characteristics in Cavitating andOossanen, P. vanNon-Cavitating Flows"; InternationalShipbuilding Progress, 1971; N.S.M.B.publication no. 369.

A method to Minimize the OccurrenceOossanen, P. vanof Cavitation on Propellers in a Wake";International Shipbuilding Progress, 1971;N.S.M.B. publication no. 388.

Application of Lifting Surface TheorySparenberg, J. A.to Ship Screws"; Proceedings of Kon.Ned. Akadernie van Wetenschappen",Amsterdam, Series B, 62, 1959.

Note on the Ship Screw in an Inhomo-Sparenberg, J. A.geneous Field of Flow"; N.S.M.B. Memo,1962.

Some Preliminary Results of an Exact (44) Hooft, J. P.Kuiper, G.Treatment of the Linearized Lifting Sur-face Integral Equation"; Workshop onLifting Surface Theory in Ship Hydro-dynamics", Cambridge, Mass., 1969.

Manen, J. D. van The Effect of Cavitation on the Inter- (45) Loesberg, P. P.

action between Propeller and Ship'sHull"; I.U.T.A.M. Symposium on Non-Steady Flow of Water at High Speeds,Leningrad, 1971.

i(12)

(,14)'

'05)

(17)

(19)

k2)

(26),

27)

(31),

3-2)

(22)

(2,3)

i(24)i

I

(33)

II,

Z_-__ ANDVOORT Ho'llandl0 BOGIFLEX Nederland B.V.O 9

Postbus 210. tI'

osterstraat 9bIMarine-, Dredging and Industrial Engineering Telefoon (02507) 6971

1 _

.

Telex 41753 bogif nl

VERKOOPBUREAU:

_ - -

4111111 - 4:111+

74 VOOF3TSTUWINGSINSTALLATIE,S

Engrenages DUIRAND,Frankrijk

WormwielsetsWormwielkasten,Worm/TandwielkastenTandwielenGietstaali,BOGIFLEX IReductoren

HELIX AS Engineering,NoorwegenLIAAEN, VOLDA,KVAERNER/LIAAEN, _

HELITRONVerstelbare schroevenDwarsschroevenAzimuth schroevenStraalbuizenBedieningssystemen, 0.a.F

POSCON joy-stick lb eSturingsisysteern voor beteremanoeuvreerbaarheid r

van het schip door bedieningvan dwarsschroeven,hoofdschroeven en roerenmet .een handle.

engrenages et reducteure,CITROEN-MESSIAN Frankrijk ;Scheeps tandwiel-'omkeer reductiekasten

voor enkel- ofmeervoudigeaandrijvingen'Turbine, planetaire ehspeciale tandwielreductiekasten.

1-1 itrr-

f Le-A

eea

iial' 'PI

,

2

h

^^

-

en

-